20.4 电动机 2023－2024学年人教版物理九年级全一册

电动机 人教版九年级物理全一册第二十章《电与磁》第四节 1 思考 电动车、手电钻、电风扇工作的时候有什么共同的特点？ 将电能转化成机械能 电动车 手电钻 电风扇 电动机的广泛应用 现代生活生产中离不开电动机 机床 水泵 抽油机 无人机 电梯 电力机车 电吹风 思考 为什么给电动机充电，电动机就会转动呢？ 通电 磁场对通电导线的作用 磁体的周围存在磁场 磁体通过磁场发生相互作用 通电导线周围也存在磁场 通电导线放入磁场中，会不会受到力的作用呢？ 磁场对通电导线的作用 演示 如图，将导体ab放入磁场中，让电流通过导体ab，观察导体ab的运动情况。 磁场对通电导线的作用 演示 闭合开关，电流由b到a，导体ab向右运动。 01 保持磁场方向不变，调换电源正负极，改变电流方向，导体ab运动方向相反。 02 磁场对通电导线的作用 演示 S N 保持电流方向不变，改变磁场方向，导体ab运动方向相反。 03 磁场对通电导线的作用 思考 如果电流的方向和磁感线的方向都变得相反，通电导线受力的方向会怎样? 同时改变电流方向和磁场方向，导体ab受力方向不变。 04 S N 磁场对通电导线的作用 结论 实验表明，通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。 磁场对通电导线的作用 现象： 通电线框在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。 演示 磁场对通电导线的作用 小小电动机 让线圈转起来 把一段粗漆包线绕成约3cm×2 cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周(图20.43)。 用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁(图20.4-4)。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。 电动机的基本构造 定子 转子 电动机 电动机由两部分组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里，能够转动的部分叫做转子，固定不动的部分叫做定子。电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。 电动机 电动机的基本构造 演示 如图,使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。 1.使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，发现线圈并没有运动。这是由于线圈上下两个边受力大小一样、方向却相反。这个位置是线圈的平衡位置。 电动机的基本构造 演示 换向器 分析 线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力要阻碍它的转动。如果在越过了平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈不是就能连续转下去了吗?那么用什么方法停止对线圈供电呢? 一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮上半周或下半周，从而保证给线圈适时供电或停电。 换向器 分析 线圈每转一周，只有半周获得动力，当线圈靠惯性转过下半周后，又回到原来的状态，线圈会继续转动下去。如果改变后半周电流的方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平稳、更有力地转动下去。那么,如何使线圈在后半周也能获得向同方向转动的力呢? 换向器 两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 换向器 换向器的作用： 当线圈越过平衡位置时，改变电流的方向，使线圈获得连续转动的动力。 换向器 能够连续转动的线圈 换向器 实际的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动 科学世界 盆 扬声器是怎样发声的 扬声器的线圈中通入携带声音信息时刻变化的电流，使得它在一个瞬间和下一个瞬间受到不同的力，于是带动纸盆振动起来，发出了声音。 课堂小结 磁场对通电导线的作用 1 电动机 2 换向器 3 扬声器 4 通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。 构造：有定子和转子构成 原理：通电导线在磁场中受力转动 作用：在线圈转过平衡位置时改变电流的方向，使直流电动机的线圈获得连续转动的动力 将电信号转换成声信号 原理：通电导线在磁场中受力转动 课堂练习 1.笔记本电脑发热会影响使用寿命，如图是一款笔记本电脑放热支架，通过导线与连接，五个风扇就转动起来，从而帮助电脑散热。下列分析正确的是( )。 A.风扇转动的原理是电流的磁效应 B.风扇之间一定串联 C.电脑是通过与空气之间的热传递来散热的 D.风扇在工作时主要将电能转化为内能 C 课堂练习 2.下列四种用电器的主要部件，利用电动机原理工作的是( )。 C 课堂练习 如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向